• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.111-112
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• 2015

최근 에너지 문제가 많은 이슈로 떠으르면서 자연으로부터 에너지를 얻는 신재생 에너지에 대한 관심도 높아지면서 많은 연구가 이루어지고 있다. 그중에서도 파력 발전은 파도의 에너지를 이용해 부이의 움직임을 파력 PCS(Power Conditioning System)가 제어하여 발전을 이루는 방식이다. 파도의 움직임에 따라 부이의 운동이 선형발전기를 통해 에너지를 얻을 수 있다. 하지만 파도의 모델은 규칙적인 정현파가 아니고 주기나 속도의 움직임이 일정하지 않다는 특성을 가지고 있다. 이러한 파도의 움직임을 잘 모사하는 것이 파력 발전 제어 전략 수립에 있어서 매우 중요하다. 본 논문에서는 이러한 파도의 움직임을 모사하기 위한 시뮬레이터를 구현하였다. 선형발전기 대신 원형의 영구자석 전동기를 이용해 파도의 움직임을 구현하였다. 시뮬레이션 및 실험을 통해 그 타당성을 검증하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제36권6호
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• pp.780-787
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• 2012

일반적으로 파력진동발전기는 부양 체, 진동시스템, 선형발전시스템으로 구성된다. 기존의 파력 진동발전기는 진동시스템과 파도에너지가 갖는 주파수를 일치시켜 공진현상을 이용하여 에너지효율을 극대화하였다. 그러나 파도에너지가 갖는 주파수는 시시각각 변하기 때문에 공진을 이용하여 파도에너지를 효율적으로 얻는 것은 어렵다. 본 논문에서는 이러한 단점을 해결하기위해 파력 발전기를 구성하는 부양 체와 진동시스템에 대하여 연구하였다. 먼저 파도에너지가 갖는 중심주파수에서 공진이 발생되도록 바다에 떠있는 부양 체를 설계하였고, 진동시스템과도 공진이 발생되도록 진동시스템을 설계하였다. 그 결과 일정 주파수대역에서 파력진동발전기를 구성하는 부양 체와 영구자석사이의 상대속도는 증가한 반면 부양 체와 바닷물사이의 상대변위는 작아짐을 알 수 있다. 따라서 본 논문에서 제안한 방법은 기존 방법에 비해 부양 체와 바닷물사이의 상대변위가 작기 때문에 극한 바다 주변 환경으로부터 부양 체의 안정성을 확보할 수 있고, 시시각각 변하는 주파수를 갖는 파도에너지로부터도 더 많은 운동에너지를 얻을 수 있는 장점을 가진다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권6호
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• pp.596-602
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• 2013

기존의 진동에너지 하베스터는 한 주파수에서의 공진현상을 이용하여 에너지를 얻기 때문에 고정된 단일 주파수를 갖는 진동에너지로부터 전기에너지를 변환하는데 최적이지만 다양한 주파수를 포함하고 있는 파도와 같은 상하진동 에너지원으로부터 전기에너지를 얻는 데에는 한계가 있다. 본 논문에서는 이러한 단점을 해결하기위해 파도가 갖는 무한한 상하진동 에너지로부터 전기에너지를 얻는 광대역 진동에너지 하베스터를 연구하였다. 광대역 진동에너지 하베스터는 부양체와 진동에너지 하베스터가 각각 파도에너지가 갖는 중심주파수에서 공진이 발생되도록 구성되어있다. 그 결과 기존 공진을 이용한 진동에너지 하베스터는 한 주파수에서만 진동에너지를 전기에너지로 변환할 때 효율을 극대화할 수 있는 반면, 제안한 방법은 다양한 주파수를 포함하고 있는 파도에너지로부터 전기에너지로 변환할 때도 효율을 극대화 할 수 있는 장점을 가진다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.147-149
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• 2018

파력발전은 파도의 운동에너지와 위치에너지를 전기에너지로 변환하는 발전 방식을 사용하여 무한한 에너지원으로 친환경적이다. 기존에 있는 파력발전기는 대체적으로 큰 전기에너지를 생산하며 이 에너지를 이용하기 위해서는 큰 시설물과 대형 발전기 등이 중심이 되어있다. 항로표지와 같은 해양안전유도시설은 비교적 큰 에너지 보다는 적은 에너지원을 필요로 하기에 기존의 파력에너지와의 접근이 용이하지 않는다. 별도의 시설물 없이 작은 파도에서도 위치의 변화에 따라 전기에너지를 생산하는 방식의 Motion Generator를 연구하였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제4권4호
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• pp.3-11
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• 2001

조간대와 같은 연안지역에서 해수의 토양 이동이 가지는 의미는 육상으로부터 유입되는 오염물질의 토양 이동 및 생물농축, 저서생물들의 생존에 필수적인 플랑크톤, 박테리아, 유기쇄설물, 산소, 영양염, 유기물의 생물공급, 수질 정화량 산정의 중요한 단서가 된다는 점이다. 따라서, 본 연구에서는 폐쇄성 수역과 같이 파도에너지가 비교적 작은 조간대에서 파도에 의한 해수의 침투거동을 해석하고, 파도에너지와 사면 구배의 변화에 따른 해수의 침투량 변화를 파악하고, 그 결과를 바탕으로 실제 조간대에서의 해수 침투량을 개략적으로 산정하는 것을 목적으로 하여, 모의 조간대 실험장치를 이용하여 실험을 수행한 결과, 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 폐쇄성 수역과 같은 파도에너지가 작은 조간대에서는 파도에 의해서 해수가 반원형의 형태로 토양중으로 침투하는 semi-circular mechanism은 지금까지 알려지지 않았던 새로운 침투 거동임을 알 수 있었다. 구배 또는 쇄파파고가 높아짐에 따라서 해수의 침투량이 증가하는 것을 알 수 있었다. 또한, 해수는 쇄파파고 보다는 구배의 영향을 크게 받아서 토양중으로 침투한다는 사실을 알 수 있었다. 현장토양을 이용하여 해수의 침투량을 정량화 할 수 있었으며, 본 연구의 결과를 바탕으로 현장 조간대에서의 해수 침투량을 개략적으로 산정 할 수 있었다. 따라서, 본 연구 결과를 바탕으로 오염물질의 토양 이동 및 생물농축, 저서생물들의 먹이공급, 수질 정화량 산정에 관한 연구가 활발히 진행되기를 요망한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권8호
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• pp.1028-1034
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• 2011

본 논문에서는 파도의 상하운동에너지의 이용효율을 높이기 위해서 부양체와 2 D.O.F.(자유도) 진동발전시스템을 일체로 구성한 파력진동발전시스템을 제안한다. 파도가 갖는 상하운동 주파수 중 속도 에너지가 큰 주요 주파수 ${\omega}_1$, ${\omega}_2$을 선정하고, 2 D.O.F. 파력진동발전시스템의 고유진동수와 선정된 주파수들을 일치시킨다. 그러면 공진효과에 의해 각각의 질량과 권선사이의 상대속도가 파도의 상하운동속도보다 커진다. 또한 2 D.O.F. 진동시스템의 연성효과로 인한 1 D.O.F. 파력진동발전시스템보다 더 많은 전기에너지를 얻을 수 있다. 따라서 본 논문에서 제안한 2 D.O.F. 파력 발전시스템은 파도가 갖는 에너지를 더 많이 이용할 뿐만 아니라 더 많은 전기에너지를 얻을 수 있는 장점을 가짐을 알 수 있었다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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• pp.93-94
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• 2014

본 논문의 주제는 가파도 마이크로 그리드에 적용한 1MVA급 배터리 에너지 저장시스템(BESS-Battery Energy Storage System)을 소개하는 것이다. 에너지 저장장치가 디젤발전기와의 연계 및 독립운전 하여 탄소 배출 없이(Carbon-Free) 가파도 전체 부하에 전원을 공급하는 실증 사례를 살핀다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2019년도 춘계학술대회
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• pp.51-52
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• 2019

종래에는 해양 및 해안 구조물에 작용하는 주된 외력요소인 파도는 안전성의 측면에 중점하여 다뤄져왔다. 최근 해양 에너지의 개발 및 해양 레저스포츠 등의 다변화된 해양 활동의 수요 증가에 대응하기 위해 특정 해역의 파도의 특징을 정의하기 위한 다양한 연구가 수행되고 있다. 파도의 특징은 장소에 따라 특수하지만, 선행 연구들에서 제안된 활용가능한 스펙트럼 모델은 제한적이다.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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• pp.150-155
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• 2001

단일 소파막에 대한 파도 반사문제와 투과. 또 이중으로 설치된 소파막에 대한 반사와 투과문제에 대한 양함수 해를 도출하였다. 단일 막에 대한 파도의 반사가 에어리 파의 해당 벽에 의해서만 입자반사로서 일어난다고 보고 이를 원거리 파도에너지와 일치시켜 반사 파고를 얻었다. 이중 막에 대해서는 각각의 파도가 독립적으로 단일 막에 의해서 반사 또는 투과가 되고 이들이 중첩되어 전체 파고가 형성되어지는 것으로 간주하여 전체 반사계수와 투과계수를 결정하였다. 단일 막에 대한 투과계수의 결과는 정성적으로 다른 계산결과와 비슷한 경향을 보이며, 실험결과보다는 높게 예측되었다. 이중 단일 막에 대한 결과는 낮은 주파수에서 실험결과와 유사한 경향을 보이고, 중간 주파수에서 완만한 감소를 보였다. 계산이 양함수 해로 얻어지므로 개념설계와 현장에서 유용하게 활용될 수 있으리라 기대된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권6호
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• pp.615-620
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• 2013

이전 연구에서 우리는 나노구조와 화학연료의 동축 구조를 제작하여 이를 점화시켰을 때, 축방향으로 매우 빠르게 화학 반응이 전파되며, 이와 동시에 높은 비출력을 가지는 화학-전기 에너지를 생성할 수 있음을 증명하였으며, 이러한 현상을 열동력 파도로 명명하였다. 본 연구에서는 열동력 파도와 관련된 여러가지 물리적인 현상을 심도있게 다루려 한다. 나노구조의 다른 배열 상태에 따라 반응 전파속도, 에너지 생성 정도가 어떻게 달라지는지, 그리고 이와 동시에 발생하는 전기 신호와는 어떤 연관 관계가 있는 지를 연구하였다. 또한 이론적으로 온도 변화에 따라 달라지는 나노튜브와 화학연료의 성질, 대류와 복사에 의한 영향을 고려했을 때 열동력 파도의 전파 양상이 어떻게 달라지는 지를 규명하였다.